Файл: Сергиевский, Л. В. Наладка, регулировка и испытание станков с программным управлением учебное пособие.pdf

противление резистора в цепи обратной связи R4 шунти­ руется емкостью С2 и сопротивлением диода Д1. Обычно применяют кремниевый диод, так как он обладает боль­ шим сопротивлением на начальном участке своей вольтамперной характеристики. Глубокая отрицательная связь достигается путем включения резистора R4 с относи­ тельно большим сопротивлением (500—1000 Ом).

При подаче управляющего сигнала ыупр через диод Д1 протекает ток, определяемый сопротивлением резистора R5 и напряжением «упр. Вследствие этого снижается пря­ мое сопротивление диода Д1, т. е. диод переводится из режима запирания в режим пропускания, и уменьшается глубина обратной связи на транзисторе 77. Регулируя напряжение «упр, можно изменять прямое сопротивление диода Д1 и тем самым глубину обратной связи для поддер­ жания коэффициента усиления в требуемых пределах. Величину uynp (0,5—0,86) для регулирования коэффи­ циента усиления транзистора Т1 выбирают заранее, в за-

Вход

а—

Рис. 105. Принци­ пиальная схема

А Р У с изменением динамического со­ противления тран ­ зистора

2 3 9

висимости от типа применяемой магнитной ленты, срока ее хранения и длительности использования. Для каждой группы этих параметров устанавливается дискретное зна­ чение «упр. Значение «упр при переходе от одной магнит­ ной ленты к другой устанавливается оператором, работаю­ щим на станке с ЧПУ. Сопротивления R1 и R2 выбирают из условия определения рабочей точки транзистора 77. Величина емкости С2 зависит от типа диода Д1 и напря­ жения управления иупр и выбирается от 1 до 10 мкФ. Сопротивление R5 подбирается из условий ограничения тока, протекающего по диоду на начальном участке вольтамперной характеристики, и нупр. Для диодов типа Д 101— Д 105 сопротивление может быть от 40 до 100 кОм.

На рис. 105 приведена схема АРУ, в которой коэффи­ циент усиления изменяется в зависимости от амплитуды входного сигнала. Транзистор Т1 служит одним из кас­ кадов линейной части усилителя. В цепь его -эмиттера включен транзистор Т2, работающий как регулятор ди­ намического сопротивления. Величина этого сопроти­ вления зависит от амплитуды входного сигнала. Сигнал с выхода линейных каскадов усилителя считывания (ЛУ) подается на вход эмиттерного повторителя ТЗ, с выхода ко­ торого поступает на вход детектора, выполненного на дио­ дах Д1 и Д2. В зависимости от этого напряжения изме­ няется динамическое сопротивление транзистора Т2 и, в конечном итоге, коэффициент транзистора 77. На магнит­ ной ленте перед началом рабочей информации записывают серию управляющих импульсов. Постоянную времени инте­ грирующей цепи (R8 и С6) выбирают так, чтобы управля­ ющее напряжение, поступающее на вход транзистора Т2, обеспечивало поддержание требуемого коэффициента уси­ ления усилителя.

В гл. II указывалось, что недостатком усилителяограничителя в фазовой системе ЧПУ является то, что при изменении амплитуды входного сигнала изменяются фронты входного сигнала, что отрицательно влияет на работу последующих каскадов и, в частности, на работу статического триггера. Чтобы исключить возможность появления отказов в схеме фазового управления станком, можно изменить схему усилителя-ограничителя на схему триггера Шмитта (рис 106). Триггер Шмитта является ре­ генеративной схемой, которая скачком изменяет свое состояние, когда входной сигнал достигает определенной величины. Основное применение триггера Шмитта — это

240

формирование прямоугольных импульсов из входного сигнала синусоидальной формы. Рассмотрим работу схемы. Если напряжение на входе икх равно нулю, то предполо­ жим, что транзистор 77 закрыт, а Т2 открыт. Напряже­ ние на эмиттерах транзисторов будет иэ )> 0, так как тран­ зистор Т2 открыт. Если ивх превышает сумму иэ + ибэ (напряжение база — эмиттер), транзистор 77 откры­ вается, напряжение на его коллекторе уменьшается, иэ увеличивается. Это изменение будет уменьшать ток базы транзистора Т2 так, что транзистор 72 выходит из насы­ щения. Уменьшение тока /к2 приводит к уменьшению иэ, что приводит к увеличению тока базы / б1. Оба транзистора находятся в активной области, и в схеме происходит регенеративный процесс. Регенерация продолжается до тех пор, пока транзистор Т1 не перейдет в открытое со­

рехода также будет меньше. Эти две точки называются верхней и нижней точками переброса. Различие в точках

жение ивх падает до нижней точки переброса, происходит обратный процесс, и схема возвращается в свое перво­ начальное состояние.

При исследовании входных цепей усилителей считы­ вания в импульсной системе ЧПУ было обнаружено, что выходные силовые цепи сильно влияют на входные цепи усилителей считывания. Было также установлено, что это влияние происходит в схемах управления по координатам станка. Так, при снятии осциллограмм непосредственно с магнитной головки при отключенной схеме управления по координатам сигналы имеют правильную не искажен­ ную форму. При подключении схемы управления упра-

Рис. 106. Принципиальная схе­

241

Рис. 107. Осциллограмма сигналов управления:

а — до разделения цепей; б — после разделения цепей (А — амплитудное значение; t — время)

вляющие сигналы искажают свою форму. Эти искажения, пройдя канал усиления, не устраняются, а остаются на управляющем сигнале и имеют вид, изображенный на рис. 107, а. Такой искаженный сигнал является причи­ ной отказов системы управления станком. Очевидным фактором этого явления было влияние выходных цепей на входные, которые были связаны общими цепями по пита­ нию. Общим для этих цепей был плюсовой проводник. При разделении этих общих цепей, т. е. когда плюсовые цепи усилителей считывания и выходных каскадов были разделены, управляющие сигналы получили неискажен­ ную форму (рис. 107, б).

По-видимому, возможны и другие схемные методы по­ вышения надежности эксплуатируемых систем. Напри­ мер, ведутся поиски путей создания схем с принципиально надежной логической структурой.

§ 4 . И З М Е Н Е Н И Я К О Н С Т Р У К Ц И И Г И Д Р О У З Л О В С Т А Н К О В С Ч П У

Повышению надежности гидросистем в последнее время уделяется достаточно серьезное внимание. Эта задача решается как повышением качества проектирования и из­ готовления, так и проведением необходимых доработок в процессе их эксплуатации. Работы по созданию надеж-

2 4 2

ных гидроузлов должны начинаться с определения необ­ ходимого уровня надежности, при этом каждому узлу или агрегату устанавливаются показатели надежности исходя из важности выполняемых функций. В качестве исходных данных могут быть использованы статистические данные об отказах находящихся в эксплуатации узлов и агрега­ тов. Принятые уровни надежности должны быть обеспе­ чены 6 процессе эксплуатации при помощи правильной и своевременной профилактической работы или проведе­ ния схемных и конструктивных изменений узлов и бло­ ков, поддерживающих данный уровень надежности. Опыт эксплуатации многих станков с ЧПУ показал, что низкие температуры окружающего воздуха для рабочей жидкости, находящейся в гидросистеме станка, в меньшей степени оказывают нежелательное действие, чем высокие темпера­

В дальнейшем при работе гидросистемы жидкость посте­ пенно нагревается. Для лучшего температурного режима жидкости обычно включают гидронасосы и гидродвига­ тели на некоторое время без обработки детали. Таким образом, к моменту начала обработки по программе тем­ пература жидкости оказывается выше 15—20° С, что обес­ печивает нормальную работу гидропередачи. Температура жидкости может быть поднята и за счет специальных на­ гревателей, введенных в маслянный бак, например тенов.

Повышение температуры масла объясняется выде­ ляемым теплом в самой гидросистеме за счет трения или при изменении температуры окружающего воздуха. Для уменьшения выделяемого тепла в станках с ЧПУ, выпус­ каемых Горьковским заводом фрезерных станков, в ма­ сляные баки введены радиаторы естественного;юхлаждения. Но при увеличении силы резания при обработке деталей, увеличении трения в кинематических цепях и направляющих станка изменяется нагрузка на гидропри­ вод, количество выделяемого тепла в системе увеличи­ вается, и существующая система охлаждения масла не обеспечивает нормального температурного режима. Поэтому целесообразно вводить принудительное охлажде­ ние масла в гидросистемах станков.

При исследовании отказов в гидросистемах станков моделей 6Е13-ГЭ2, ГФ-770 и ФП-4 было выяснено, что температурный режим масла в гидросистемах превышал

243